Это не совсем классический механический "вечный двигатель". Это атомный вечный двигатель, работающий на делящемся топливе. Вот только коэффициент использования топлива больше 100%. То есть при "сжигании" 100 кг топлива из "золы" - отработанного ядерного топлива получается 116 кг нового топлива! МОКС-топлива (от английского mixed-oxide fuel) реактора БН-800. Как же так получается?
Топливом для ядерных станций является Уран 235. В чистом виде не встречается. содержится в природном Уране в виде примеси в 0.7%. 99% это Уран-238. Из металлического урана получают фтористый уран. Он легко испаряется и этот газ крутят в газовых центрифугах. Более тяжелый Уран-238 скапливается в конце емкости и отделяется. Остается обогащенный уран. Он содержит несколько процентов изотопа урана 235. Обычно менее 5%. Обогащенный уран не сильно радиоактивен. Остатки урана 238 это обедненный уран. Его используют как элемент брони танков или как болванку для противотанкового снаряда. Это достаточно дешевый материал и ни в коем случае не топливо!
После использования в атомных станциях остается отработанное ядерное топливо, ОЯТ. Оно гораздо более радиоактивное. Оно содержит около 1% недогоревшего Урана-235 и 0.8% Плутония-239. Кроме того содержит осколки от деления урана. Многие из них крайне нестабильные. Одним из самых опасных является Йод, который с удовольствием поглощается организмом. Многие страны, как США или Швеция считают ОЯТ радиоактивными отходами. Некоторые как Россия или Франция извлекают из ОЯТ оружейный плутоний и другие полезные вещества.
После сокращения ядерного оружия Россия стала уничтожать свой оружейный плутоний, путем его сжигания в атомных станциях. Так появилось ядерное топливо МОКС.
В обычных АЭС используются медленные или "тепловые" нейтроны. Чтобы замедлить полученные при делении урана нейтроны используют графитовые "замедлители". Чтобы уран "раскололся" от быстрых нейтронов, требуется его концентрация не 3-5%, а намного выше, до 20%. Зато для плутония быстрые нейтроны вполне подходят. Вот только построить надежные атомные станции на быстрых нейтронах никак не получалось. Вода в качестве теплоносителя для них не подходит. Температура слишком высокая. Используют металлический натрий. Последнюю станцию на быстрых нейтронах "Феникс" Франция остановила в 2009 году. А вот Россия продолжает. Четвёртый энергоблок Белоярской АЭС с реактором на быстрых нейтронах "БН-800" полностью перевели на МОКС-топливо ещё в сентябре 2022 года. Недавно была проведена ревизия, которая показала устойчивую работу реактора на номинальной мощности без каких-либо отклонений. Подробная статья на канале у Кочетова Алексея
Сейчас строится комплекс "Прорыв" в Северске Томской области. Там будет новый реактор БРЕСТ на свинцовом теплоносителе и весь комплекс для работы с новым ураново-плутониевом топливом СНУП будет сведен в одном месте. Классический вечный двигатель. Добавляться будет только необогащенный уран.
Это всё в не очень отдаленном будущем. А что у нас сегодня? А сегодня почти половину урана в мире добывает Казахстан. А Вы думаете зачем Макрон туда поехал? В Нигере он свои 5% потерял, надо где-то компенсировать.
Вот только небольшая загвоздка вышла. Лично Токаев уран с киркой не добывает. Уран в Казахстане добывает в основном ... РосАтом! В Канаде у него тоже отделение есть. Фокус еще в том, что обогащение урана требует высокотехнологичных центрифуг, которые являются частью военных ядерных технологий. Такие технологии есть у России, Франции, США, даже у Ирана. А вот у Нигера, Намибии и Узбекистана скорее всего нет.
И ещё одно направление Росатома. Росатом начал выпускать реакторные сборки не только для наших АЭС, но и для западных. А это очень дорогая и высокотехнологичная продукция. Торговать ураном не как металлом, а как деталями для АЭС очень выгодно. При этом мы можем в качестве "услуги" забирать отработанное топливо и просто сжигать его на своих новых реакторах. Впрочем новое топливо с плутонием может работать и на "старых" АЭС на тепловых нейтронах. Наши специалисты над этим работают! Запасы урвна-235 невелики. При нынешнем потреблении не хватит и на 100 лет. Запасов урана-238 хватит на многие сотни лет. Кроме этого в топливные элементы добавляется торий Th-232. При поглощении нейтрона в процессе бета-распада торий превращается в уран-233, который также используется как топливо.
На Фукусиме в качестве теплоносителя использовалась "тяжелая вода", где вместо водорода дейтерий. Теперь сливают воду с тритием. А это уже топливо для термоядерных реакторов, которые пока никто "до ума" не довел. Несмотря на это все наперегонки строят базы на Луне, где собираются добывать гелий-3, который тоже является термоядерным топливом. Так-что человечество без топлива оставаться не собирается. Следующий этап лунной программы России Луна-26.
